铁基非晶合金热力学性能及耐腐蚀性能研究

铁基非晶合金因有长程无序、短程有序的特殊原子排列结构,是目前兼具高强度、高耐磨性、高耐腐蚀性的新型材料,有望作为船舶、石油钻杆等海工装备关键部件的表面防腐涂层。通过制备Fe73Si7B9P10Cu1非晶合金薄带,利用XRD、DSC、电化学工作站对其热力学性能和耐腐蚀性能进行了研究。结果表明:Fe73Si7B9P10Cu1非晶合金的过冷液相区宽度为78 K,具有较强的热稳定性;在3.5%(质量分数)NaCl溶液中测得Fe73Si7B9P10Cu1非晶合金的自腐蚀电位为-0.385 V,腐蚀电流密度为2.499×10^(-6) A/cm^(2),与304不锈钢相比,具有较好的耐腐蚀性。

FeSiBPCu非晶合金磁性的EET理论计算

采用熔体旋淬法制备了(Fe0.76Si0.096B0.084P0.06)100-xCux(x=0,0.1,0.3,0.5)非晶合金,使用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM))对其进行表征,结果表明,制备的急冷条带均为非晶态。利用固体与分子经验电子理论,从价电子层次上计算了(Fe0.76Si0.096B0.084P0.06)100-xCux(x=0,0.1,0.3,0.5)非晶合金的价电子结构和磁矩,磁矩的理论计算值163.918、163.692、163.231、162.800 emu/g与实验值160.1、159.0、155.6和153.3 emu/g的误差均小于10%。为新的合金成分设计提供了一种新思路。

基于晶化动力学对Co_(70)Fe_(10)Si_(9)B_(7)Cu_(1)Nb_(3)非晶合金软磁性能的调控

钴基非晶合金作为应用广泛的软磁材料具有高磁导率、低矫顽力等优点,但饱和磁感应强度普遍偏低。为此,采用单辊急冷法制备Co_(70)Fe_(10)Si_(9)B_(7)Cu_(1)Nb_(3)非晶合金薄带,通过晶化动力学的计算对其晶化行为进行分析,并合理制定退火温度,实现对Co_(70)Fe_(10)Si_(9)B_(7)Cu_(1)Nb_(3)非晶合金软磁性能的调控。结果表明:Co_(70)Fe_(10)Si_(9)B_(7)Cu_(1)Nb_(3)非晶合金晶化反应过程中起始晶化反应激活能E_(x1)大于峰值晶化反应激活能E,即晶体的形核过程比晶体长大过程更困难,但起始晶化反应温度T要低于峰值晶化反应温度T_(x),因此选择在起始晶化反应温度区间(785~800 K)进行退火热处理300 s后,Co_(70)Fe_(10)Si_(9)B_(7)Cu_(1)Nb_(3)非晶合金可析出尺寸为15.8~24.8 nm的单一α-Fe(Co)晶粒,饱和磁感应强度B_(s)由0.74 T升高至0.78 T,矫顽力H_(c)低至6.47~15.38 A/m。